Выполнение работы
1. Взять два одинаковых тела и определить их момент инерции 2I2, как указано в упр.1, положив тела одно на другое в центре платформы так, чтобы центры масс тел лежали на одной вертикали с центром масс платформы. Момент инерции оси будет равен I2. Результаты занести в таблицу 4.4.
Таблица 4.4
№ п/п |
m кг |
mпл + m кг |
N |
t с |
Т с |
Т с |
I = 2Im + Iпл кг.м |
Im кг.м |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||
3 |
|
|
|
|
2. Расположить два тела на некотором расстоянии α друг от друга симметрично относительно центра платформы.
3. Определить расстояние до центра масс одного из тел от оси вращения и его момент инерции I3 относительно новой оси. Из опыта мы находим момент инерции системы двух тел 23. Результаты измерений занести в таблицу 4.5.
Таблица 4.5
№ п/п |
m кг |
mпл + m кг |
N |
t с |
Т с |
Т с |
I = 2I3 + Iпл кг.м |
I3 кг.м |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||
3 |
|
|
|
|
4. Применив теорему Штейнера, проверить равенство
(4.11)
Сделать вывод.
5. Вычислить момент инерции I4 для цилиндра относительно оси вращения, смещенной на расстояние α от центра инерции по формуле (4.10).
6. Сравнить значения I3, полученные теоретически по формуле (4.10) и экспериментально методом крутильных колебаний (4.11) I3. Сделать вывод.
7. Найти ошибки экспериментального определения I2, I3.
Контрольные вопросы:
1. Бифилярный и трифилярный подвесы. Формулы для определения периодов малых колебаний.
2. Определение момента инерции материальной точки. Момент инерции тела правильной геометрической формы (цилиндра (полого, сплошного), диска, …).
3. Теорема Гюйгенса-Штейнера.
4. Кинетическая энергия вращающегося тела, совершающего поступательное и вращательное движение.
5. Центр масс, центр тяжести.
6. Уравнение гармонических колебаний платформы.
Литература
-
Стрелков С.П. Механика. – Наука. М., 1975. - §§ 54,59,60.
2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Механика. – Наука. М., 1976 - §§ 42,35,36.